特高壓輸電線路繼電保護特殊問題的研究

戴星宇　施偉成　趙肖旭　荊江平　張逸婕

摘 要：只有社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，人們的生活才會變得更好，而社會經(jīng)濟的發(fā)展離不開電力的發(fā)展，因此，電力行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。當(dāng)前我國對于電力的需求明顯增長，而電力的輸送能力還跟不上市場的需求。為了能夠有效解決這個問題，需要運用更先進的技術(shù)方法提高電網(wǎng)的輸送能力。因此，主要對特高壓輸電線路的特點進行了分析，并分析了其在應(yīng)用過程中存在的繼電特殊保護問題。

關(guān)鍵詞：特高壓輸電線路；繼電保護；過電壓；差動保護

中圖分類號：TM773 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.091

我國社會經(jīng)濟水平的提高為各種高新技術(shù)行業(yè)的出現(xiàn)以及發(fā)展提供了條件，而高新技術(shù)行業(yè)對于電力的需求較大，這就要求電力行業(yè)能夠更快地實現(xiàn)資源的均衡利用，在保證市場需求的基礎(chǔ)上，盡可能地降低發(fā)電成本，有效降低電網(wǎng)運行的超強負荷，使電網(wǎng)能夠更加安全和穩(wěn)定地運行。根據(jù)目前的情況來看，當(dāng)前使用的技術(shù)還不能滿足實際需求，電網(wǎng)的輸送能力依然比較差，還不能滿足社會對電力的需求。這就需要想方設(shè)法加快特電壓輸電線路建設(shè)的進程，進一步提高電網(wǎng)的輸送能力，為用戶提供更多的便利。

1 特高壓輸電線路的特點分析

高壓輸電線路具有自身的特殊性，它使用的線路方式是八分裂導(dǎo)線。該導(dǎo)線不僅具有較大的空間結(jié)構(gòu)，而且還具有更高的分布電容，在很大程度上減少了電路表面損失。相對于一般輸電線路而言，特高壓輸電線路在高效率的基礎(chǔ)上，還進一步降低了成本。但值得注意的是，特高壓輸電線路的使用歷史并不長，目前我國只是在一些地區(qū)實行試點工程，還沒有大范圍地使用，所以需要先分析其在應(yīng)用過程中存在哪些技術(shù)問題，才能為以后的大范圍使用提供保障。首先，分析分布電容電流。一般來說，當(dāng)處于一般高壓線路的時候，分布電容不會對其他產(chǎn)生影響，但當(dāng)電力增大到一定程度后，電容電流會對輸電線路產(chǎn)生一定的影響，有可能導(dǎo)致電壓值畸變等。其次，分析非周期分量。當(dāng)實施暫態(tài)操作后，線路電壓將不能發(fā)生變化，因此將會呈現(xiàn)一定的非周期變量，通常呈現(xiàn)胡衰減性質(zhì)，而且持續(xù)時間相對比較長，對線路的可靠性與靈敏度有一定的影響。最后，分析過渡電阻。在應(yīng)用特高壓輸電線路的情況下，過渡電阻將會達到600 Ω，此時零序電流將會變大，而零序電壓則降低，極有可能變?yōu)榱恪Ｔ诹阈螂妷哼^小的情況下，不僅不能準(zhǔn)確判斷線路的狀態(tài)，而且也不能準(zhǔn)確地區(qū)分零序方向保護，從而導(dǎo)致零序方向保護不能正常運行。

當(dāng)然，特高壓輸電線路在需要滿足繼電保護靈敏性、速動性要求的基礎(chǔ)上，還需要滿足選擇性、可靠性的要求，這些都是最基本的繼電保護要素。除此之外，還需要保證不同保護作用具有良好的自由性與冗余度，確保線路發(fā)生故障之后，能夠及時反應(yīng)并啟動備用設(shè)備，分析故障的具體原因，從而采取對應(yīng)的方法及時解決，避免電路出現(xiàn)更嚴(yán)重的故障。

2 特高壓輸電線路中的繼電特殊保護問題

如果能夠大范圍地使用特高壓輸電線路，就可以更好地滿足電力行業(yè)的市場需求，降低我國的電網(wǎng)運行負荷，這就需要進一步發(fā)展其繼電保護技術(shù)。經(jīng)過總結(jié)，發(fā)現(xiàn)繼電特殊保護問題常見的主要有以下三種。

2.1 暫態(tài)過程對線路保護的影響問題

線路處于暫態(tài)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的振蕩因子，而處于穩(wěn)定狀態(tài)下，電壓和電流都會有所變化，這種變化會對輸電線路產(chǎn)生較大的沖擊，導(dǎo)致電阻不能變?yōu)榱?，此時預(yù)定的距離保護方案將不能繼續(xù)使用。暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩種不同的情況而帶來的變化，使得電流難以完成突變，導(dǎo)致的衰減分量給線路造成了極大的影響。目前我國的電網(wǎng)輸送能力難以滿足市場的需求，因此，為了促使電力行業(yè)的進一步發(fā)展，有必要加快特高壓輸電線路建設(shè)的進程。

2.2 過電壓問題

當(dāng)線路處于一端投入、另一端斷開的時候，必須要考慮有沒有超過過電壓時間，而且這一過程中的自動重合閘會對過電壓產(chǎn)生一定的間接影響。在單相故障中，通常都會使用三相重合閘，而在非故障運行的狀態(tài)下，這種方式必定會產(chǎn)生過電壓。只有不再使用這種重合閘，而選擇使用單相重合閘才能避免該問題。此外，在特高壓輸電線路的使用過程中，工頻過電壓也是一個需要考慮的主要影響因素。從過電壓的角度來看，在輸電電壓級不斷提高的情況下，特高壓線路對其的要求較小，這就需要更長的線路，此時過電壓問題根本就不能避免，極有可能更為嚴(yán)重。

2.3 分相電流差動保護的問題

不論是在故障狀態(tài)下，還是在其他的暫態(tài)過程中，暫態(tài)充房電流都會出現(xiàn)很大的變化，此時將會導(dǎo)致高頻分量的生成，更重要的是還會產(chǎn)生很大的高頻電容電流。從原理上來看，分相電流差動縱聯(lián)對于線路來說是一種非常好的保護方式，即使線路在運行過程中出現(xiàn)一般的系統(tǒng)振蕩，也不會出現(xiàn)不良情況。此外，特高壓電路與短電路存在較大的差異，在短電路中，不需要特別關(guān)注線路分布電容，但是在特高壓電路中，必須要充分認識到分布電容電流的存在。

3 結(jié)語

國家經(jīng)濟的發(fā)展使得電力的消耗變大，社會對電力提出了更高的需求，但是由于我國的電力行業(yè)還處在一個初步發(fā)展的階段，相關(guān)技術(shù)還沒有發(fā)展成熟，還面臨著諸多的技術(shù)瓶頸，導(dǎo)致電力一時難以滿足市場的需求。這就需要有關(guān)人員繼續(xù)研究特高壓輸電線路，不斷提高其繼電保護技術(shù)，結(jié)合我國的情況探索出一套更有效的保護方式，將之應(yīng)用于實踐中，從而提高我國的電網(wǎng)輸送能力，同時在保證質(zhì)量的同時，將使用成本降到最低，使資源的合理利用實現(xiàn)最大化，最終促進電力行業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕